Serijska in vzporedna elektromotorna sila (EMF)

Material za serijsko in vzporedno elektromotorno silo (EMF)

Če sta dva ali več kot dva vira električne napetosti (emf) priključena, kot je prikazano na sliki ob strani, je emf priključen zaporedno.

Nadomestni vir napetosti ( ε ) je:

ε = ε1 + _ε2 + _εn​

Upor pri (r) zamenjavi je:

r = _r1 + _r2 + _rn

Električni tok, ki teče skozi zunanji upor (R), je:

I = ε / (r + R)

Primer težav:

Recimo, da imata dve bateriji elektromotorno napetost 1,5 volta in da je notranji upor vsake baterije 0,1 Ω. Zunanji upor (R) = 10 Ω. Smer električnega toka je v smeri urinega kazalca.

Uporabite prejšnjo formulo :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 volti

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

I = 3 / 10,2

I = 0,294 ampera

Uporaba Kirchhoffov drugi zakon:

1,5 – 0,1 I + 1,5 – 0,1 I – 10 I = 0

3 – 0,2 I – 10 I = 0

3 – 10,2 I = 0

3 = 10,2 I

I = 3 / 10,2

I = 0,294 ampera 

Če sta dva ali več kot dva vira električne napetosti (emf) priključena, kot je prikazano na sliki ob strani, je emf priključen vzporedno.

Nadomestni vir napetosti ( ε ) je:

ε = ε1 = _ε2 = εn​_​​

Upor pri (r) zamenjavi je:

1/ _r = 1/ r1 + ₁ / r2 + ₁ / rn

Električni tok, ki teče skozi zunanji upor (R), je:

I = ε / (r + R)

Primer težav:

Recimo, da imata dve bateriji elektromotorno napetost 1,5 volta in da je notranji upor vsake baterije 0,1 Ω. Zunanji upor (R) = 10 Ω.

Uporabite prejšnjo formulo :

ε = 1,5 volta

1/r = 1/0,1 + 1/0,1 = 2 / 0,1

r = 0,1 / 2 = 0,05 Ω

I = ε / (r + R) = 1,5 / (0,05 + 10) = 1,5 / 10,05

I = 0,149 ampera

Uporabite Kirchhoffov zakon

Uporabite prvi Kirchhoffov zakon:

I1 + I2 ₌ I ………. Enačba ₁

Analiza zanke a efca . Smer zanke je v smeri urinega kazalca. Uporabimo Kirchhoffov drugi zakon:

ε2 – _{I1r2 –} IR = 0_​​

1,5 – 0,1 I ₁ – 10 I = 0

– 0,1 I ₁ = 10 I – 1,5

I1 ₌ (10I – 1,5) / – 0,1

I1 = -1 0 0 I + 15 ………. _Enačba 2

Analiza zanke befdb . Smer zanke je v smeri urinega kazalca. Uporabimo Kirchhoffov drugi zakon:

ε1 – _{I2r1 –} IR = 0_​​

1,5 – 0,1 I ₂ – 10 I = 0

– 0,1 _I² = 10 I – 1,5

I² ₌ (10 I – 1,5) / – 0,1

I² = -1 0 0 I + 15 _……… . Enačba 3

V enačbo 1 nadomestimo enačbi 2 in 3:

I1 + _{I2 =} I

-1 0 0 I + 15 – 1 0 0 I + 1 5 = I

– 200 I + 30 = I

30 = 1/2 + 200 1/2

30 = 201 I

I = 30 / 201

I = 0,149 ampera

Odstranite enačbi 2 in 3:

I1 = -1 0 0 I ₊ 15

I² = -1 0 0 I ₊ 15

——————– –

I1 – _{I2 =} 0

I1 = _I2 ……… . Enačba ₄

Ker je _I1 + I2 ₌ I, kjer je _I1 = I2 _, potem je _I1 = I2 ₌ 1/2, I = 1/2 (0,149) = 0,0745 ampera